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04 螺栓和鉚釘連接的加固
施焊時(shí)退出工作的焊接長(cháng)度表鉚接連接節點(diǎn)不宜采用焊接加固,因焊接的熱過(guò)程,將使附近鉚釘松動(dòng)、工作性能惡化;再者焊接連接比鉚接剛度大,二者受力不協(xié)調,而且往往被鉚接鋼材可焊性較差,易產(chǎn)生微裂紋。鉚接連接仍可用鉚釘連接加固或更換鉚釘,但鉚接施工繁雜,且會(huì )導致相鄰完好鉚釘受力性能變弱(因新加鉚釘緊壓程度太強,影響到鄰近完好鉚釘),削弱的結果,可能不得不將原有鉚釘全部換掉。鉚接連接加固的最好方式是采用高強螺栓,它不僅簡(jiǎn)化施工,且高強螺栓工作性能比鉚釘可靠得多,還能提高連接剛度和疲勞強度。
當用摩擦型高強度螺栓部分地更換結構連接的鉚釘,從而組成高強度螺栓和鉚釘的混合連接時(shí),應考慮原有鉚釘連接的受力狀況,為保證連接受力的勻稱(chēng),宜將缺損鉚釘和與其相對應布置的非缺損鉚釘一并更換。摩擦型高強度螺栓與鉚釘混合連接時(shí),其承載力按共同工作考慮。
原有螺栓松動(dòng)、損害失效或連接強度不足需要更換或新增時(shí),應首先考慮采用相同直徑的高強度螺栓連接。其次,如果鋼材的可焊性滿(mǎn)足要求,也可采用焊接。對于直接承受動(dòng)力荷載的結構,高強度螺栓應采用摩擦型螺栓。
用高強度螺栓更換有缺陷的螺栓或鉚釘時(shí),可選用直徑比原鉆孔小1-3mm的高強度螺栓,承載力不能滿(mǎn)足要求時(shí),在滿(mǎn)足強度和構造要求的前提下可擴大螺栓孔徑,采用螺栓直徑提高一級。
當在負荷下進(jìn)行結構加固,需拆除結構原有的螺栓、鉚釘或增加、擴大釘孔時(shí),除應設計計算結構原有構件和加固件的承載力外,還必須校核板件的凈截面的強度。
采用焊接連接加固普通螺栓或鉚釘連接,不考慮兩種連接共同工作,應按焊接承受全部作用力計算,但不宜拆除原有連接件。
采用焊縫與高強度螺栓混合連接時(shí),新加焊縫的承載力與原有高強度螺栓的承載力的比值宜大于或等于0.5 。連接的內力可由高強度螺栓和焊縫共同承擔。其承載力可按下列公式計算并取其中的較小值。
05 加固件的連接
為加固結構而增設的板件(加固件),除須有足夠的設計承載力和剛度外,還必須與被加固結構有可靠的連接,以保證二者良好地共同工作。
加固件與被加固結構間的連接,應根據設計受力要求經(jīng)計算并考慮構造和施工條件確定。對于軸心受力構件,可根據下式計算;對于受彎構件,應根據可能的最大設計剪力計算;對于壓彎構件,可根據以上兩者中的較大值計算。
對于僅用增設中間支承構件(點(diǎn))來(lái)減少受壓構件自由長(cháng)度加固時(shí),支承桿件(點(diǎn))與加固件間連接受力,可按下式計算,其中At取原構件的截面面積。加固件的焊縫、螺栓、鉚釘等連接的計算可按《鋼結構設計規范》的規定進(jìn)行。但計算時(shí),對角焊縫強度設計值應乘以0.85 ,其他強度設計值或承載力設計值應乘以0.95的折減系數。例如單角鋼單面連接,角焊縫強度設計值則乘以0.85x0.85=0.72的系數。
06 構造與施工要求
(1)焊縫連接加固時(shí),新增焊縫應盡可能地布置在應力集中最小、遠離原構件的變截面以及缺口、加勁肋的截面處;應該力求使焊縫對稱(chēng)于作用力,并避免使之交叉;新增的對接焊縫與原構件加勁肋、角焊縫、變截面等之間的距離不宜小于100mm;各焊縫之間的距離不應小于被加固板件厚度的4.5倍。
(2)對用雙角鋼與節點(diǎn)板角焊縫連接加固焊接時(shí),應先從一角鋼一端的肢尖端頭1開(kāi)始施焊,繼而施焊同一角鋼另一端2的肢尖焊縫,再按上述順序和方法施焊角鋼的肢背焊縫3、4,以及另一角鋼的焊縫5、6、7、8。
(3)用蓋板加固受有動(dòng)力荷載作用的構件時(shí),蓋板端部應采用平緩過(guò)渡的構造措施, 盡可能地減少應力集中和焊接殘余應力。
(4)摩擦型高強度螺栓連接的板件連接接觸面處理應按設計要求和《鋼結構設計規》及《鋼結構工程施工質(zhì)量驗收規范》的規定進(jìn)行,當不能滿(mǎn)足要求時(shí),應征得設計人同意,進(jìn)行摩擦面的抗滑移系數試驗。
(5)結構的焊接加固,必須由有效高焊接技術(shù)級別的焊工施焊。施焊鎮靜鋼板的厚度。不大于30mm時(shí),環(huán)境空氣溫度不應低于15°C。當厚度超過(guò)30mm時(shí),溫度不應低于0°C;當施焊沸騰鋼板時(shí),應高于5°C。
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